Разработка и исследование методов аттестации измерительных преобразователей ИИС с использованием идентификации в классе инерционных нелинейных систем
Диссертация
ВПДД микрофонов по величине коэффициента гармоник на одной произвольно выбранной частоте приводит к значительным погрешностям (ДО 12 дБ). Создана и аттестована в качестве образцового средства измерений измерительная установка для градуировки микрофонов в частотном диапазоне 200 Гц — 8 кГц при уровнях звукового давления до 174 дБ. Разработаны методики экспериментального исследования ДХ… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. Существующие системы нормируемых характеристик нелинейных средств динамических измерений и задачи исследования
- 1. 1. Существующая система нормируемых характеристик и параметров нелинейных средств динамических измерений
- 1. 2. Обоснование способа описания измерительных преобразователей с учетом нелинейных свойств
- 1. 3. Выбор метода идентификации нелинейных измерительных преобразователей, заданных моделью Вольтерра
- 1. 4. Снижение размерности полных динамических характеристик при идентификации в классах структурных моделей инерционных нелинейных систем
- Глава 2. Динамические характеристики нелинейных измерительных преобразователей и способы их экспериментального определения
- 2. 1. Полные динамические характеристики нелинейных измерительных преобразователей на основе описания функциональными рядами Вольтерра
- 2. 2. Сокращенные динамические характеристики на классах воздействий
- 2. 3. Динамические характеристики на классе гармонических воздействий
- 2. 4. Динамические характеристики на классах бигар-монических (полигармонических) воздействий
- 2. 5. Оценка динамической погрешности преобразования
- 2. 6. Способы экспериментального определения динамических характеристик слабонелинейных измерительных преобразователей
- 2. 7. Экспериментальное определение динамических характеристик измерительных преобразователей с существенной нелинейностью
- 2. 8. Планирование эксперимента в задаче разделения выходного сигнала на компоненты различных порядков нелинейности
- 2. 9. Разделение выходного сигнала при наличии ошибок в задании контролируемых переменных
- 2. 10. Спектральный анализ выходного отклика
- Выводы к главе
- Глава 3. Представление динамических характеристик нелинейных измерительных преобразователей в аналитическом виде
- 3. 1. Сечения многомерных передаточных пункций измерительных преобразователей с сосредоточенными параметрами
- 3. 2. Параметризация сечений многомерных передаточных функций по известным реальной и мнимой частям
- 3. 3. Параметризация сечений многомерных передаточных функций по известной амплитудной характеристике
- 3. 4. Параметризация сечений многомерных передаточных функций по фазочастотной характеристике
- 3. 3. Использование дробно-рациональной аппроксимации для оценки относительных характеристик чувствительности сферических пьезопреобразователей
- Выводы к главе 3
- Глава II. дентификация нелинейных измерительных преобразователей в классах структурных моделей инерционных нелинейных систем
- 4. 1. Типовые структурные модели инерционных нелинейных систем
- 4. 2. Идентификация в классе обобщенных радиотехнических звеньев
- 4. 3. Модификации метода идентификации в классе обобщенных радиотехнических звеньев. III
- 4. 4. Идентификация факторизуемых систем Вольтерра
- 4. 5. Представление амплитуд комбинационных гармоник на выходе факторизуемых систем
- Выводы к главе 4
- Глава 5. Аттестация измерительных конденсаторных микрофонов с учетом нелинейных свойств
- 5. 1. Способы нормирования нелинейных свойств измерительных электроакустических преобразователей
- 5. 2. Характеризация конденсаторных измерительных микрофонов на классе гармонических воздействий
- 5. 3. Определение верхнего предела динамического диапазона
- 5. 4. Характеризация на классе бигармонических воздействий
- 5. 5. Характеризация конденсаторных измерительных микрофонов в классе обобщенных радиотехнических звеньев
- 5. 6. Компенсация динамической погрешности преобразования периодических воздействий
- Выводы к главе 5
Список литературы
- Тарбеев Ю.В. и др. Состояние и перспективы развития работ ВНИИМ по проблемам динамических измерений. — Динамические измерения. Тезисы докл. Ш Всесоюзн. симп. /ВНИИМ — Л., 1981, с. 3−8.
- Бренер М.Д., Солопченко Г. Н., Хрумало В. М. Методы определения динамических характеристик средств измерений. Измерения, контроль, автоматизация — Э/ЦНИИТЭИ приборостроения — М., 1979, № I, с. 19−29.
- Динамические измерения: Тезисы докл. Ш Всесоюзн. симп./ВНИИМ -Л., 1981.
- Методы теории идентификации в задачах измерительной техники и метрологии: Тезисы докл. Ш Всесоюзн. симп./СНИИМ Новосибирск, 1982.
- Земмельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. М.: Изд. стандартов, 1972, — 200 с.
- Бренер М.Д., Солопченко Г. Н. Об оценке динамических характеристик при поверке нелинейных средств измерений. Проблемы метрологического обеспечения современных средств электроизмерительной техники: Сб. научн. тр./ВНИИЭП — Л., 1973, Ш 18, с. 52−62.
- Розенберг В.Я., Сверкунов Ю. Д. Алгоритмические методы повышения качества (достоверности) поверки средств измерений путем использования ЭВМ. Метрология, 1975, й 8, с. 40−46.
- ГОСТ 8.256−77. ГСИ. Нормирование и определение динамических характеристик аналоговых средств измерений. Основные положения.
- ГОСТ 8.009−72. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.
- Пупков К.А., Капалин В. И., Ющенко А. С. Функциональные рядыв теории нелинейных систем. М.: Наука, 1976, — 448 с.
- Широков К. Г1. и др. Основные понятия теории динамических измерений. Измерительная техника, 1975, й 12, с. 9−13.
- Хрумало В.М. Нормативные документы по динамическим метрологическим характеристикам ГСП. Измерительная техника, 1975, №. 12, с. 28−30.
- Челпанов И.Б. Описание и представление динамических характеристик нелинейных средств измерений. Динамические измерения: Тезисы докладов Ш Всесоюзн. симп./ВНИИМ — JI., 1981, с. 11−14.
- Азизов A.M., Гордов А. И. Точность измерительных преобразователей. Л.: Энергия, 1975, — 552 с.
- Проблемы идентификации нестационарных объектов в измерительной технике: Тезисы докл. Всесоюзн. симп., Новосибирск- -М., 1975.
- Солопченко Г. Н., Челпанов И. Б. Методы определения и нормирования динамических характеристик средств измерений. Измерительная техника, 1979, № 4, с. 13−17.
- Бренер М.Д. и др. Методы определения динамических характеристик аналоговых средств измерений и их программное обеспечение. Приборы и системы управления, 1977, № 3, с. 20−23.
- Винер Н. Нелинейные задачи в теории случайных процессов. -М.: ИЛ, 1961, 159 с.
- Александровский Н.М., Дейч A.M. Методы определения динамических характеристик нелинейных объектов (обзор). Автоматика и телемеханика, 1968, № I, с. 167−188.
- Мандельштам С.М., Солопченко Г. Н. Метрологическое обеспечение агрегатных ИИС. Приборы и системы управления, 1977, т I, с. 17−19.
- КурзнерА.Б., Ибрагимов Н. Х. Экспериментальное определение параметров модели акселерометра с нелинейным жидкостным демпфированием. Метрология, 1975, гй I, с. 37−42.
- Кнорринг В.Г. и др. Проблемы нормирования и экспериментального определения ДХ измерительных устройств с частотно-импульсной модуляцией входного сигнала. Измерительная техника, 1979, to 4, с. 27−28.
- ГОСТ 16.123−79 Микрофоны. Методы электроакустических испытаний.
- Голубев В.Н. Эффективная избирательность радиоприемных устройств. М.: Связь, 1978, — 240 с.
- Богданович Б.М. Нелинейные искажения в приемпо-усилительных устройствах. М.: Связь, 1980, — 280 е., ил.
- Богданович Б.М. Основы теории и расчета малосигнальных электронных усилителей с контролируемыми нелинейными искажениями. — Минск- Вышейшая школа, 1974, 316 е., ил.
- Устройство управления измерением нелинейных искажений 1902. Технические характеристики. Каталог фирмы Брюль и Къер, на русск. яз., 1982, Дания,
- Shanmugam К, S, Jong М.Т., Lai М. On the identification of the structure of nonlinear blocks in communication systems,-Proc. of Notion Electron, conf., Chicago, Ml, 1975, v.30, p.126−131.
- Ван-Трис Г. Синтез оптимальных нелинейных систем управления. М.: Мир, 1964, — 167 с.
- Попков Ю.С. и др. Идентификация и оптимизация нелинейных стохастических систем. М.: Энергия, 1976, — 440 с.
- Буссганг, Эрман, Грейам. Анализ нелинейных систем при воздействии нескольких входных сигналов. ТИИЭР, 1974, т. 62, № 8, с. 56−92.
- Егоров Е.А., Кабанов Д. А. Многомерные передаточные функциинелинейных распределенных систем. Радиотехника и электроника, 1979, т. 24, № 8, с. I533-I54I.
- Егоров Е.А., Кабанов Д. А. Системный подход к функциональным устройствам с распределенными параметрами. Радиотехника и электроника, 1978, т. 23, Нн 12, с. 2557−2562.
- Зайцев А.Н. Теория многомерных параметров рассеяния и ее применение для моделирования комплексированных СВЧ устройств. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. ГорьковскиЙ политехнический институт. — Горький, 1981.
- Сверкунов Ю.Д. Нормирование и оценка нелинейных искажений измерительных преобразователей. Измерительная техника, 1977, to 5, с. 52−54.
- George D.A. Continious Nonlinear Systems.- Tehnical Report N 355.M.I.Т., Research Laboratory of Electronics, Cambridge, Mass.Tehn.July 22,1959.
- Singh Р.Я.Р. A contribution to the theory of nonlinear dis-tributed-parameter Systems. Int.J.Syst.Sci., 1977, v.8, n 1, p.87−97.
- Асуабаев К.Ш., Баркин А. И., Попков Ю. С. Анализ нелинейных систем, описываемых рядами Вольтерра. Автоматика и телемеханика, 1976, № II, с. 5−15.
- Ку Н.Х., Вольф А. А. Применение функционалов Вольтерра-Вине-ра для анализа нелинейных систем. В сб.: Техническая кибернетика за рубежом./ Под. ред. В. В. Солодовникова, — М.: Машиностроение, 1968, с. 145−165.
- Сверкунов Ю.Д. Определение многомерных передаточных функций нелинейной системы. Радиотехника, 1977, т. 32, № 9, с.77−80.
- Сверкунов Ю.Д. К измерению многомерных передаточных функций нелинейной системы. Радиотехника, 1980, т. 35, id 2, с.36−39.
- Бедросян Э., Раис С. Свойства выходного сигнала систем, описываемых рядами Вольтерра (нелинейных систем с памятью) при подаче на вход гармонических колебаний и гауссова шума. -ТИИЭР, 1971, т. 59, й 12, с. 58−82.
- Rudco М., Veiner D.D. Volterra systems with random inputs: a formalired approach.-IEEE Trans., 1978, v.COM-26,N 2, p.217−227.
- Chua L, 0., Ng C.-Y, Frequency domain analysis of nonlinear systems- general theory.- Electronics Circuits and Systems, 1979″ v.3, N 4″ p. 165−185.
- Орнатский П.П., йремчук А.А., Жемойцин Е. А. Исследование испытательного сигнала для определения импульсных характеристик первого и второго порядков корреляционным методом. Динамические измерения: Тезисы докл. Ш Всесоюзн. сим./ВНИИМ -Л., 1981, с. 47−50.
- Круг Г. К., Сосулин Ю. А., Фатуев В. А. Планирование эксперимента в задачах идентификации и экстраполяции. М.: Наука, 1977, — 208 с.
- Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. Ы.: Мир, 1975, — 683 м., ил.
- Макаренко Б.И., Иванов М. А. Функциональный метод исследования нелинейных радиотехнических систем. Радиотехника, 1980, т. 35, й 4, с. 13−24.
- Сверкунов Ю.Д., Исаев А. Е. Идентификация нелинейных систем в классе обобщенных радиотехнических звеньев при гармоническомвоздействии. Измерения, контроль, автоматизация/ЦНИЙТЭИ приборостроения — М., 1980, № II — 12, с. 44−49.
- Сверкунов Ю.Д. Расчет амплитуд комбинационных гармоник при полигармоническом воздействии на линейную инерционную систему. Радиотехника и электроника, 1976, т. XXI, № II, с. 2329−2337.
- Ли Ю., Шецен М. Определение ядер Винера-Хопфа для нелинейных систем методом взаимной корреляции. В сб.: Техническая кибернетика за рубежом./ Под ред. В. В. Солодовникова. — М.: Машиностроение, 1968, с. 166−185.
- Hartley Н.О. The Modified Gauss-Newton Method for the Fitting of Non-linear Regression function by least Squares. Technomet-rics, vol.3"N 2,1961,p.241−249.
- Соколов С.И., Силин Н. Н. Нахождение минимумов Функционалов методом линеаризации. Препринт ОИЯИ, Д-810, 1961, с. 3−19.
- Sanathannan S.K., Koerner J. Transfer fanotion synthesis as a ratio of two Complex Polinomials. IEEE, Tr. on A.C., 1963, AC-8,p.56−58.
- Jong M.T., Shanmugam K.S. Determination of transfer fanction from amplitude frequency Responce data.- Int.J.of Control, *977,v.25,N 6, p. 941−948.
- Солопченко Г. Н. Определение параметров дробно-рациональной передаточной функции средств измерений по экспериментальным данным. Метрология, 1978, lis 5, с. 25−35.
- Грановский В.А., Этингер Ю. С. Алгоритм определения полных динамических характеристик линейных аналоговых средств измерений с сосредоточенными параметрами. Метрология, 1978, rfe 9, с. З-П.
- Сверкунов Ю.Д. Идентификация и контроль качества нелинейных элементов радиоэлектронных систем. Спектральный метод.
- Billings S.A., Fakhouri S.Y. Identification of non-linear systems using correlation analysis and pseudorandom inputs.- Int. J, Syst. Sci., 1980, v. 11, N 3, p. 261−279.
- Сверкунов Ю.Д., Исаев A.E. Функциональный преобразователь: А.с. № 840 958 (СССР), БИ, 1981, te 23, с. 238.
- Сверкунов Ю.Д., Исаев А. Е. Планирование эксперимента в задаче идентификации и синтеза нелинейных инерционных систем. -Метрология, 1982, № 4, с. 47−53.
- Ламмерс Х.С., де Бур Э. Функция регрессии полосовой нелинейной цепи, ТИИЭР, 1979, т. 67, (42 3, с. 115−117.
- Baumgartner S. L, Rugh W.J. Complite identification of a class of nonlinear systems from steady-state frequency responoe.- IEEE, Trans. Circuit and systems, 1975, v. CAS-22,N 9, p.735−759.
- Billings S.A., Fachouri S.Y. Identification of nonlinear systems using the Wiener model. Electr. Letters, 1977, v.13″ N 17, p.502−504.
- Billings S.A. Identification of a class of nonlinear systems using correlation analysis. Proc.Inst.Electr.Eng., 1978, v.125, N 7, p.691−697.
- Wysocki E.M., Rugh W.J. Futher Resalt of the Identification Problem for the class of nonlinear systems Sm, IEEE, Trans, on circuits and systems, 1976, v. CAS-23"N 11"p.664−670.
- Гольдберг С., Дурлинг А. Вычислительные алгоритмы идентификации нелинейных систем. Экспресс-информация, сер. Системы автоматического управления/ВИНИТИ — М., 1971, № 3, с. 15.
- Thurman R. Harper, Wilson J.Rugh. Structural Features of Factorable Volterra Systems.- IEEE, Tr. on Aut.Contr., v. AC-21,N 6, p.882−832.
- Уайз Г. JI. Замечания к вопросу о свойствах корреляционных функций процесса на выходе нелинейной системы. ТИЙЭР, 1977, т. 65, ie 9, с. 204−205.
- Сверкунов Ю.Д., Исаев А. Е. Динамические характеристики средств измерений со слабовыраженной нелинейностью. Измерительная техника, 1984, 8, с. Ц1−50.
- Сверкунов Ю.Д., Исаев А. Е. 0 неполных динамических характеристиках нелинейно-инерционных средств измерений. Динамические измерения: Тезисы докладов 1У Всесоюзн. симп./ВНИИМ -Л., 1984, с. 78 — 81.
- Сверкунов Ю.Д., Исаев А. Е. Динамические характеристики нелинейно-инерционных средств измерений на классе гармонических и бигармонических сигналов. Динамические измерения: Тезисы докл. 1У Всесоюзн. симп./ВНИИМ — Л, 1984, с. 116 — 120.
- Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. -М.: Наука, Ф.М.Л., 1971, 312 с.
- Добровольский И.Г., Федоров В. В. Методы получения характевристик функциональных преобразователей при коррелироанных погрешностях во входных и выходных сигналах. Метрология, 1978, № 5, с. 13−20.
- Сёбер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.: Мир, 1980, — 452 с.
- Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975, — 648 с.
- Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. М.: Наука, 1966, — 176 с.
- Шарма, Махаланабис. Гармонический анализ с помощью метода калмановской фильтрации. ТИИЭР, 1973, т. 61, ^ 3, с.162−163.
- Бенес. Замечания к сообщению «Гармонический анализ с помощью калмановской фильтрации. ТИИЭР, 1973, т. 61, № 12, с. 111--XI2.
- Кей С.М., Марпл С. Л. Современные методы спектрального анализа (обзор), ТИИЭР, т. 62, № II, 1981, с. 5−51.
- Сешу С., Балабанян Н. Анализ линейных цепей. М.-Л.: Гос-энергоиздат, 1963, — 552 с.
- Рабкин Г. Л., Митрофанов Б. А., Штеренберг Ю. О. Об определении численных значений коэффициентов передаточных функций линеаризованных звеньев систем по экспериментальным частотным характеристикам. Автоматика и телемеханика, 1955, т. ХУ1, Hi 5, с. 488−494.
- Кардашов А.А., Карншин Л. Б. Определение параметров системы по экспериментальным (заданным) частотным характеристикам. -- Автоматика и телемеханика, 1958, т. XIX, № 4, с. 334−345.
- Монаетыршин Г. И. Обработка экспериментальных частотных характеристик. Автоматика и телемеханика, I960, т. XXI, № 3, с. 422−428.
- Голант А. И. Дудников Е.Е. Метод определения параметров линейной системы по высокочастотному участку экспериментальной амплитудно-фазовой характеристики. Автоматика и телемеханика, 1964, т. 25, № 9, с. 1384−1389.
- Дудников Е.Е. Определение коэффициентов передаточной функции линеной системы по начальному участку экспериментальной амплитудно-фазовой характеристики. Автоматика и телемеханика, 1959, т. 20, Ш 5, с. 576−582.
- Levy Б.С. Complex Curve fitting, IEEE, Trana. on Aut. Control, vol. AC-4,May 1959, p.37−44.
- Дмитревский H.H., Павлов JI.E., Сильвестров С. В. Применение импедансного метода для определения чувствительности пьезоэлектрических приемников звука. Акустический журнал, 1976, т. ХХП, вып. 3, с. 357−361.
- Исаев А.Е., Сильвестров, С.В. Использование дробно-рациональной аппроксимации для измерения относительных АЧХ сферических преобразсвателей. Метрология гидрофизических измерений: Тезисы докл. I Всесоюзн. конф./ВНИИФТРИ — М., 1980, с. 91−92.
- Wysocki Е. М, Rugh W. J, An approximation approach to the identification of nonlinear systems based on frequency-res-ponce measurement, Int.J.of Control, 1979, v.29, N 1, p. 113 128.
- Сверкунов Ю.Д., Исаев A.E. Об одном методе идентификации нелинейных инерционных систем. Электронное моделирование, 1983, № 5, с. 33−37.
- Billings S.A., Fachouri S.Y. Identification of factorable Volterra-systems, Proc. IEEE, 1979, vol.126, N 10, p.1018−1024.
- Исаев A.E., Сверкунов Ю. Д. Идентификация одного класса моделей нелинейных средств измерений. Проблемы метрологического обеспечения систем обработки измерительной информации (СОИИ — 1У): Тезисы доклДУ Всесоюзн. ко нф./ВНИИФТРИ — М., 1982, с. 95−97.
- Егоров Е.А., Зайцев А. Н., Кабанов А. А. Модели нелинейных радиотехнических цепей на классе полигармонических сигналов. Метрология, 1982, fe 4, с. 53−59.
- Исаев А.Е., Сверкунов Ю. Д. Представление комбинационных гармоник для одного класса моделей инерционных нелинейных радиоэлектронных систем. Метрология и радиоэлектроника: Тезисы докл. У Всесоюзн. научно-техн. конф./ВНИИФТРИ, — М., 1981, с. 39−41.
- Конденсаторные микрофоны и микрофонные предусилители. Руководство по теории и эксплуатации фирмы Брюль и Къер, Дания, 1976 (на русск. яз.).
- Half inoh Condenser Microfones. Instraction and Application, Briiel & Kjaer, 1965» Denmark.
- Исаев А.Е., Коньков А. В., Поликарпов A.M. Верхний предел динамического диапазона конденсаторных микрофонов. Измерительная техника, 1984, to 3, с. 50 — 52.
- Исаев А.Е. О динамических характеристиках электроакустических измерительных преобразователей с учетом нелинейных свойств. Измерения в гидроаэродинамике и геофизической акустике: Сб. научн. тр./ВНИИФТРИ, -М., 1984, с. 15−18.
- Исаев А.Е. Программа расчета комплексных амплитуд гармоник комбинационных частот на выходе инерционного нелинейного элемента. Аннотированный перечень новых лостуллений/Мос. ФАП АСУ — М., 1980, 3, с. 5−6.
- Исаев А.Е., Сверкунов Ю. Д. Компенсация динамической погрешности нелинейных средств измерений. В сб.: Системы обработки измерительной информации (СОИИ — У): Тезисы докл.
- У Всесоюзн. конф., Суздаль/ВНИИФТРИ, М., 1984, с. 195 — 196.
- Исаев А.Е. Оценка динамической погрешности нелинейных средств измерений. В сб.: Системы обработки измерительной информации (СОИИ-У): Тезисы докл. У Всесоюзн. конф., Суз-даль/ВНИИФТРИ — М., 1984, с. 179 — 180.
- Фролов В.М., Андреев А. Б. Интегрирующие уравновешивающие преобразователи с квадратичной характеристикой. Измерения, контроль, автоматизация/ЦНИИТЭИ приборостроения. — М., 1980, № 5−6, с. 3-II.
- НО. Сверкунов Ю. Д. Новый способ построения идеального умножителя частоты. Радиотехника, 1979, т. 34, гй 8, с. 20−23.а
- Сверкунов Ю.Д. Метод линеризации характеристик измерительных преобразователей. В кн.: Нелинейные искажения в приемно-усилительных устройствах: Материалы I Всесоюзного симпозиума/Минск. радиотехн. инст. Минск, 1977, с. 54−63.
- Ризкин И.Х. Умножители и делители частоты. М.: Связь, 1976, — 295 с.
- Сверкунов Ю.Д. Устройство для умножения частоты в гь раз: А.с. й 598 088 (СССР). Б1/1, 1978, Ка 10, с. 172.
- Исаев А.Е. Программа идентификации безинерционных нелинейных элементов по спектру выходного сигнала при входном гармоническом воздействии, Аннотированный перечень новых по-ступлений/Мос. ФАП АСУ — М, 1980, & 2, с. 5.
- Уилкинсон Дж. X. Алгебраическая проблема собственных значений. М.: Наука, 1970, — 564 с.
- Бурмин В.Ю. Задача планирования эксперимента и обусловленность систем линейных алгебраических уравнений. Техническая кибернетика, 1976, № 2, с. 195−200.
- Форсайт Дж., Моллер К. Численное решение систем линейных алгебраических уравнений. М.: Мир, 1969, — 166 с.
- Исаев А.Е. Программа анализа спектра на выходе нелинейного безинерционного элемента при входном полигармоническом воздействии. Аннотированный перечень новых поступлений/ /Мое. ФАП АСУ — М., 1979, fe 4, с. Х4-Х6.